Функции теплоизоляционных материалов понятны – защита строительных и технических конструкций от нежелательного теплообмена с окружающей средой. Но условия их эксплуатации весьма разнообразны. Одно дело – перекрытие в жилом доме, и совсем другое – трубопровод с перегретым сухим паром на заводе. Ясно, что и физико-технические свойства этих материалов должны соответствовать условиям конкретного их применения.
В недалеком прошлом список популярных утеплителей исчерпывался стекловатой, минеральной ватой и керамзитом, затем к ним прибавился пенопласт. Сейчас успешно дополняют современные виды теплоизоляционных материалов, различных как по свойствам, так и по способу укладки.
Утеплители в форме плит
Известно, что наибольшая утечка тепла из зданий происходит через фасады и кровлю. На утеплители в этих конструкциях действуют различные факторы. Это и внутреннее парообразование, и атмосферные воздействия, а в случае с кровлей – еще и механические нагрузки: ветровые, снеговые, при хождении людей. Поэтому кровельные и стеновые утеплители должны отвечать высоким стандартам; кровельные, к тому же, – по устойчивости к сжатию и отрыву слоев. 
В разрезе этих требований материалы для теплоизоляции фасадов и кровель изготавливаются в форме плит – из пенополистирола, пеностекла и минваты. Жесткость в них может быть разная – от минимальной при устройстве фасадов и покрытий кровель до повышенной в плоских кровлях.
Для фасадов существует два способа утепления плитными материалами – «мокрый» (скрепленная теплоизоляция) и «сухой» (вентилируемый навесной фасад).
При «мокром» способе утеплитель крепится на несущую стену, покрывается армирующей сеткой, а затем на него наносится один или два слоя штукатурки. Для этого способа пригодны только особо прочные и водонепроницаемые материалы. Паропроницаемость стенного покрытия должна последовательно увеличиваться от внутреннего слоя к внешнему. Необходимо также учитывать требования пожаробезопасности. Лучше всего в системах «мокрого» типа воспользоваться плитами из экструдированного пенополистирола или минваты.
В вентилируемых навесных фасадах теплоизоляционные плиты подвержены выветриванию. Этот малозаметный процесс, в конце концов, приводит к истончению плит и утрате ими теплоизоляционных свойств. Чтоб подобное не происходило, при «сухом» способе утепления фасадов используются только жесткие плиты из полистирола или вспененного стекла. Минеральную вату лучше защищать специальной ветрозащитной пленкой.
Целлюлозный утеплитель
Деревянные дома теплые и сами по себе. Но где набраться столько дерева, чтоб толщина наружных стен была достаточной в наших климатических условиях, отнюдь не тропических? Да и цена на древесину постоянно растет. Поэтому есть смысл утеплять и деревянные дома – и экономический, и экологический, ведь снижая затраты на энергоносители, мы тем самым уменьшаем техногенную нагрузку на экологию окружающей среды.
В этой связи показателен такой факт. В 30-е годы прошлого века, в период мирового кризиса, в Канаде была разработана технология получения утеплителя из утилизированной макулатуры. Он как нельзя лучше пригодился для строительства каркасных и деревянных домов. Этот теплоизоляционный материал – целлюлозная вата – не утратил своих позиций и до настоящего времени. В Финляндии, например, и сейчас три четверти жителей пользуются домами с целлюлозным утеплителем. Удивительно, но технология получения его не изменилась до сих пор. Меняется только механическое оборудование для производства, а также для нанесения целлюлозной ваты.
В зависимости от объекта утепления различают три способа монтажа целлюлозного утеплителя: сухая засыпка (горизонтальные поверхности, нижние перекрытия, каркасные конструкции) и влажное напыление (открытые поверхности стен, перегородок, перекрытий). Напыляют вату специальным компрессорным устройством. Самое мощное может подавать вату на высоту до 30 м, и на расстояние до 150 м по горизонтали. В этом случае вата заполняет все щели и пустоты, т.к. подается под большим давлением. Этот метод задействует всего двух монтажников, которые в течение рабочей смены наносят до 80 м³ изолятора.
Целлюлозная вата является универсальным утеплителем, но рациональнее всего использовать ее в каркасных и деревянных домах. В первом случае ею задувают пустоту между внутренней и наружной обшивкой каркаса. Во втором – между внутренней отделкой стен и брусом. В результате отпадает необходимость строить толстые стены.
Очень экологичный и недорогой теплоизоляционный материал из целлюлозы в настоящее время приобрел высокую популярность во всем мире. Широко известны такие торговые марки, как EKOVILLA, THERMOFLOC, TERMEX (Финляндия), ISOFLOC и CLIMACELL (Германия), ISOFIBER (Норвегия), ECOWOOL (США, Канада), Эковата (Россия, Казахстан), Юнизол (Украина).
Состав целлюлозной ваты такой: 80% вторичной целлюлозы, 8% антисептиков и 12% нелетучих антипиренов. 
Структура рыхлая, удельный вес незначителен, теплопроводности – 0,036-0,040 Вт/м·К. Антисептики предотвращают гниение ваты и ее поражение грибком, а антипирены делают утеплитель пожаробезопасным. Из антипиреновых солей, находящихся в составе ваты, при повышении температуры высвобождается углекислый газ, поэтому вата из целлюлозы относится к трудновоспламеняемым материалам.
Целлюлозный утеплитель очень гигроскопичен – легко поглощает влагу и легко с ней расстается. Причем в отличие от дерева мало увеличивается в объеме, впитывая влагу и не рассыхается при ее испарении. А в случае аварийной протечки водопровода может вобрать в себя воды в 5-6 раз больше собственной массы, не давая ей растекаться на строительные конструкции. Происходит так потому, что вода впитывается целлюлозными волокнами, полыми по своему строению, а межволоконное пространство остается сухим. В отличие от стекловаты или минваты, в которых скапливается влага между волокнами, и они теряют свои теплозащитные свойства. Можно сказать, что целлюлозная вата хорошо «дышит». Это ее свойство позволяет обходиться без пароизоляционного слоя в тех конструкциях, где она использована в качестве утеплителя.
Поставляется материал в мешках. Его применение уменьшает толщину стен, общий вес здания, давление на фундамент. Являясь в силу своих уникальных свойств высокоэффективным теплоизолятором, он в то же время существенно сокращает расходы на строительство дома и на его последующую эксплуатацию.
Дом в одежде из теплой штукатурки
Существует еще одна разновидность утеплителей – теплоизолирующие штукатурки. Примером может послужить недавно появившийся на рынке материал Thermo-Sim (Турция), который представляет собой сухой порошок из нескольких минеральных компонентов. После добавления воды он приобретает структуру штукатурной массы и используется для и отделки утепления стен.
В состав материала Thermo-Sim входит перлит, вермикулит и белый цемент. К ним добавляют в качестве связующего вещества клей на основе целлюлозы 2% от массы. Слой такой штукатурки в холодный период обеспечивает экономию тепла до 40%, а летом сберегает в доме прохладу. Слой толщиной в 2,5 см может заменить кладку в два кирпича(!).
Наносится теплоизолирующий материал таким же способом, как и обычная штукатурка. Это гораздо проще и экономичнее, чем утеплять стены с помощью пенополистирола или минеральной ваты. Штукатурка отлично прилипает к стенам из любых материалов: кирпича, бетона, металла, дерева и т.д. Удельный вес ее в 4 раза ниже, чем обычной штукатурки. Это дает возможность уменьшить толщину стен, снизить нагрузку на фундамент, что в конечном итоге приводит к экономии средств на строительство дома.
Процесс нанесения штукатурки Thermo-Sim обходится без традиционной подготовки – предварительной грунтовки поверхности и устройства армирующей сетки. Стену покрывают сплошным слоем штукатурной массы, что позволяет уберечься от «мостиков холода» очень неприятных образований для утечки тепла. 
Поверхности из этого материала можно придать своеобразную фактуру или отшлифовать ее. Thermo-Sim выгодно отличается от плитных утеплителей, когда возникает термоизолировать сложные криволинейные поверхности, включая карнизы, лепнину и другие декоративные элементы.
Утепление одного квадратного метра этим материалом может обойтись в 35-45 у.е.*, тогда как минвата будет стоить 50-70 у.е., пенополистирол – 35-75 у.е., а вентилируемый фасад – вообще до 170 у.е.
В 70-х годах прошлого века космическое агентство NASA разработало для Шатллов специальное покрытие с мощными теплоизолирующими свойствами – Thermoshield. Материал является однородной композицией модифицированных акриловых смол и боросиликатных вакуумных микросфер. Энергосберегающий эффект покрытию обеспечивает два физических явления. Это, во-первых, очень низкая теплопроводность керамики и вакуума, а во-вторых – высокая отражающая и рассеивающая способность микросфер.
А что нам-то до этого, спросите вы. Дело в том, что покрытие Thermoshield нашло применение и для гражданского использования. Защищая фасады от атмосферных воздействий; это покрытие не только обеспечивает тепловой комфорт в доме, но и существенно экономит финансы. Оно, кстати, выпускается в виде краски самых различных цветов; с ним и работают, как с обычной краской, покрывая кирпич, бетон, штукатурку.
Таким же термоизолирующим эффектом обладает «Термилат» – дополнительный компонент, добавляемый к краске и другим покрытиям для придания им теплоизоляционный свойств. Он годится как для наружного, так и для внутреннего применения.
Сегодня теплые штукатурки уже заслужили определенное доверие и у нас. Не исключено, что на их долю в скором времени придется большая часть фасадного утепления.
* 1 у.е. =1$
Автор текста: М. Тамилин
